Validez y fiabilidad de diferentes protocolos de evaluación de la fuerza
isométrica en la musculatura
abductora de cadera con el uso de un dinamómetro electromecánico
funcional usando diferentes métodos de normalización
Autor: Enrique Cerda Vega
Directores: Dr. Luis Javier Chirosa Ríos Dr. Rafael Guisado Barrilao
GRANADA 2018
III
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA ACTIVIDAD FÍSICA Y EL DEPORTE
DEPARTAMENTO DE EDUCACIÓN FÍSICA Y DEPORTIVA.
DOCTORADO: “BIOMEDICINA”
Validez y fiabilidad de diferentes protocolos de evaluación de la fuerza isométrica en la musculatura abductora de cadera con el uso
de un dinamómetro electromecánico funcional usando diferentes métodos de normalización
Autor: Enrique Cerda Vega
Directores: Dr. Luis Javier Chirosa Ríos Dr. Rafael Guisado Barrilao
GRANADA 2018
ISBN: 978-84-1306-044-6
URI: http://hdl.handle.net/10481/54437
III
Queda prohibido llorar sin aprender, levantarte un día sin saber qué hacer, tener miedo a tus recuerdos.
Queda prohibido no sonreír a los problemas, no luchar por lo que quieres, abandonarlo todo por miedo, no convertir en realidad tus sueños.
Queda prohibido no demostrar tu amor, hacer que alguien pague tus dudas y mal humor.
Queda prohibido dejar a tus amigos, no intentar comprender lo que vivieron juntos, llamarles sólo cuando los necesitas.
Queda prohibido no ser tú ante la gente, fingir ante las personas que no te importan, hacerte el gracioso con tal de que te recuerden, olvidar a toda la gente que te quiere.
Queda prohibido no hacer las cosas por ti mismo, no creer en Dios y hacer tu destino, tener miedo a la vida y a sus compromisos, no vivir cada día como si fuera un último suspiro.
Queda prohibido echar a alguien de menos sin alegrarte, olvidar sus ojos, su risa, todo porque sus caminos han dejado de abrazarse, olvidar su pasado y pagarlo con su presente.
Queda prohibido no intentar comprender a las personas, pensar que sus vidas valen más que la tuya, no saber que cada uno tiene su camino y su dicha.
Queda prohibido no crear tu historia, dejar de dar las gracias a Dios por tu vida, no comprender que lo que la vida te da, también te lo quita.
Queda prohibido no buscar tu felicidad, no vivir tu vida con una actitud positiva, no pensar en que podemos ser mejores, no sentir que sin ti este mundo no sería igual.
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Alfredo Cuervo Barrero
V Agradecimientos
Quiero comenzar agradeciendo a mis padres Enrique y Rebeca, quienes me han apoyado en todo momento y quienes inculcaron en mi el interés por aprender día a día.
También quiero agradecer a mis colegas y amigos que me ayudaron desinteresadamente, partir por Christian Campos quien me brindó toda su generosa ayuda para poder retomar mis estudios y cumplir con este sueño. A Daniel Jerez por estar ahí siempre y ser un gran aporte a este trabajo a Alvaro Reyes quien gentilmente aporto con sus conocimientos a Ramán Machado por su ayuda permanente.
No puedo dejar de agradecer a Luis Javier Chirosa y a Rafael Guisado a quien les debo haber llegado a esta instancia, gracias por su orientación y ayuda desinteresada.
Para terminar, quiero agradecer a las personas que más amo en el mundo, ellos han sido el motor de estos años y quienes han debido tolerarme en este desafío. A Claudia, por ser mi compañera de viaje y la madre de mis dos hermosos hijos, a Felipe y Lucas quienes son el motor de mi vida, con quienes me rio y lloro, tengan fe que vamos a salir adelante todos juntos, los amo.
VII
INDICE GENERAL
1. Índice de Figuras ……….……….……IX 2. Índice de Tablas ……….……….XX 3. Listado de Abreviaturas ………..………..…………XIII
4. Organización de la Investigación ……….………1
5. Resumen ……….………..……5
6. Marco Conceptual ……….………9
6.1. La Cadera ………..11
6.1.1. Características de la articulación ………11
6.1.2. Musculatura Abductora, importancia funcional ……….12
6.1.3. Problemas asociados a la debilidad de abductores de cadera ……….17
6.2. La Fuerza ………23
6.2.1. Concepto de Fuerza ………23
6.2.2. Importancia de la Fuerza muscular en la salud……….………24
6.2.3. Tipos de contracción muscular ………..27
6.2.4. Factores que afectan la fuerza muscular ……….28
6.2.5. Valoración de la Fuerza ………31
6.2.5.1. Valoración de la fuerza isométrica ……….……….31
6.2.5.2. Consideraciones en la medición de la fuerza ………..34
6.2.5.3. Consideraciones en la medición de la fuerza isométrica ….………36
6.2.5.4. Métodos de valoración de la fuerza de cadera en el contexto clínico …..38
Test Muscular Manual ……….39
Dinamometría Manual ……….40
Dinamometría Isocinética ………..41
Dinamómetría Electromecánica Funcional ………43
6.2.5.5. Protocolos de evaluación de la musculatura abductora de cadera ……….44
6.2.5.6. Métodos para expresar los resultados. Normalización en las pruebas de fuerza……….………45
6.3. Validez y Fiabilidad en la evaluación ………..48
6.3.1. Coeficiente de Correlación Intraclase ……….51
6.3.2. Coeficiente de Variación ………..52
6.3.3. Error estándar de medida ………53
6.3.4. Limite de acuerdo ……….53
6.3.5. Coeficiente de correlación ……….54
6.3.6. Diferencia Mínima detectable………….………55
7. Aproximación al Problema de Investigación ………...57
8. Objetivos e Hipotesis ………...61
8.1. Objetivo General ………..…63
8.2. Objetivos Específicos ……….63
8.3. Hipótesis ……….64
9. Método y Resultados………. ……….65
10. Parte 1 ………69
10.1. Material y Método ………....71
10.1.1. Participantes ………..………..….71
10.1.2. Procedimiento………..….72
10.1.3. Análisis estadístico ………..……..77
10.2. Resultados ………..….77
11. Parte 2 . ………..…83
11.1. Material y Método ………..…..84
11.1.1. Participantes ………...…..85
11.1.2. Procedimiento ………..…..….85
11.1.3. Análisis estadístico ………..………..88
11.2. Resultados………..…………..89
12. Parte 3 ……….95
12.1. Material y Método ………97
12.1.1. Procedimiento ……….. .97
12.1.2. Análisis estadístico ……….….. .97
12.2. Resultados ………99
13. Discusión ……….. 105
14. Conclusiones ………..113
15. Limitaciones del Estudio ……….……….. 117
16. Relevancia Clínica ……….…………..117
17. Propuestas a Futuro ………..117
18. Referencias ………..119
19. Anexos ………..…..133
IX
1. Índice de Figuras
Figura 1, Articulación de la cadera ……….…………11
Figura 2. Musculatura abductora de la Cadera ……….……13
Figura 3. Marcha normal y marcha de Trendelemburg ………14
Figura 4. Gráfico de Fuerza isométrica máxima por ángulo de abducción de cadera ………….…..16
Figura 5. Evaluación muscular manual en abductores de cadera ………..……….40
Figura 6. Imágen de Dinamómetros de Mano (HHD) ………..……….41
Figura 7. Dispositivos Isocinéticos ……….………42
Figura 8. Dinamómetro Electromecánico Funcional HHe 1.0……….…44
Figura 9. Medición de la Fuerza Isométrica Máxima a través del Dinamómetro Electromecánico Funcional HHe en posición de cúbito lateral (SlP) ……….….…75
Figura 10. Medición de la Fuerza Isométrica Máxima a través del Dinamómetro Electromecánico Funcional HHe en posición de pie (StP). ………75
Figura 11. Medición de la Fuerza Isométrica Máxima a través del Dinamómetro Electromecánico Funcional HHe en posición de cúbito supino (SupP). ………76
Figura 12. Gráfico de Peak de Fuerza de abductores de cadera en las tres posiciones …………..79
Figura 13. Gráfico de Peak de Fuerza de abductores de cadera en las tres posiciones Peak de Fuerza en las tres posiciones, para el total y separados por sexo. ……….…80
Figura 14. Gráfico Bland Altman muestra la diferencia en los valores de PF entre el test-retest y el promedio de los PF en posición de cúbito lateral. ………..…..92
Figura 15. Gráfico Bland Altman muestra la diferencia en los valores de PF entre el test-retest y el promedio de los PF en posición de cúbito lateral. ……….…93
Figura 16. Gráfico Bland Altman muestra la diferencia en los valores de PF entre el test-retest y el promedio de los PF en posición de cúbito lateral. ………..………..93
Figura 17. Gráfico Bland Altman muestra la diferencia en los valores de PF normalizados por el método de Brazett-Jones et al. entre el test-retest y el promedio de los PF en posición de cúbito lateral. ………..103 Figura 18. Gráfico Bland Altman muestra la diferencia en los valores de PF normalizados por el método de Brazett-Jones et al. entre el test-retest y el promedio de los PF
en posición de pie. ……….…….103 Figura 19. Gráfico Bland Altman muestra la diferencia en los valores de PF normalizados por el método de Brazett-Jones et al. entre el test-retest y el promedio de los PF en posición de cúbito supino.
………104
XI
2. Índice de Tablas
Tabla 1. Características antropométricas en de acuerdo al género …………..……….72 Tabla 2 Parámetros de fuerza medidos en jóvenes de acuerdo a las posiciones evaluadas …….78 Tabla 3. Parámetros de fuerza medidos en jóvenes de acuerdo al género y tipo de posición …79 Tabla 4. Relación lineal entre las variables de fuerza evaluadas en diferentes posiciones …..…81 Tabla 5. Relación de los parámetros de fuerza medidos en tres posiciones diferentes
y variables antropométricas ………81 Tabla 6. Valores de Peak de Fuerza test y retest en diferentes posiciones ………..90 Tabla 7. Correlación test retest para el Peak Force en las diferentes posiciones ……….90 Tabla 8. Correlación y nivel de significancia entre las diferentes posiciones de evaluación y los valores de fuerza obtenidos ………91 Tabla 9. Medidas de confiabilidad de los PF en las 3 posiciones evaluadas ……….………91 Tabla 10. Nivel de significancia prueba t para muestras independientes (valor p) para las diferentes formas de normalización y posiciones de evaluación ………99 Tabla 11. Valores de Peak de Fuerza Normalizados por diferentes métodos entre
el test y retest en diferentes posiciones ………..…100 Tabla 12. Correlación y nivel de significancia entre las diferentes posiciones
de evaluación y los valores de fuerza obtenidos ………101 Tabla 13. Medidas de confiabilidad de los PF expresados de diferentes maneras
en las 3 posiciones evaluadas ……….102
XIII
3. Listado de Abreviaturas
ATP: Adenosin tri fostato BIA: Bioimpedancia Eléctrica BIT: Banda Iliotibial
BM: Masa Corporal (Body Mass) CCA: Cadena Cinética Abierta CCC: Cadena Cinética Cerrada CV: Coeficiente de Variación
DEXA: Absorciometría Dual por Emisión de Rayos X
FED: Dinamómetro Electromecánico Funcional (Functional electromechanic dynamometer) FIM: Fuerza Isométrica Máxima
F/BM: Fuerza Normalizada por Masa Corporal F/FFM: Fuerza Normalizada por Masa Libre de Grasa
F/BJ: Fuerza Normalizada por Método de Brazett-Jones et al.
FFM: Masa Libre de Grasa (Free Fat Mass) FM: Masa Grasa (Fat Mass)
Gmed: músculo Glúteo Medio (Gluteus Medius) GMin: músculo Glúteo Menor (Gluteus Minimus)
HHD: Dinamómetro de Mano (Hand Held Dynamometer)
HHe: Dinamómetro Electromecánico Funcional Haefni Health 1.0
ICC: Coeficiente de Correlación Intraclase (Intraclass correlation coefficient)
LOA: Límites de Acuerdo (Limits of Agreement) N: Newton
Nm: Newton metro PC: Fosfocreatina PF: Peak de Fuerza
SDD: Diferencia mínima detectable
SEM: Error Estándar de Medida (Standard Error of Measure) SlP: Posición de cúbito lateral (Syde-lyng Position)
StP: Posición de pie (Standing Position)
SupP: Posición de cúbito supino (Supine Position) TFL: músculo Tensor de la Fascia Lata
1
4. Organización de la Investigación
3 La presente investigación se ha estructurado en base a tres partes:
La primera parte consistió en determinar la validez de constructo del dispositivo electromecánico funcional HHe. Para llevar a cabo esta parte se contó con una muestra de 32 sujetos que realizaron tres protocolos diferentes para la medición de la fuerza en la musculatura abductora de cadera. Esta primera parte exploratoria nos permitió conocer las características y potencialidades de este dispositivo que al ser nuevo, debíamos conocer, apreciar sus potencialidades y poder objetivar si realmente será útil en el proceso de la evaluación de diferentes grupos musculares y también, en el tratamiento o entrenamiento de diferentes personas.
La segunda parte, se orientó a poder determinar la confiabilidad de este mismo dispositivo en tres posiciones diferentes de evaluación, esto porque para la evaluación de la fuerza de la musculatura abductora de cadera existe una variedad de opciones, lo cual permite tener más alternativas, especialmente cuando los sujetos tienen algún problema de salud que les impide adoptar una determinada posición, sin embargo no existe claridad de si todas ellas son fiables.
La tercera parte, está dirigida a determinar cuál es el mejor método para transmitir la información que nos entrega este dispositivo, es decir, el método que nos permita poder comparar resultados obtenidos de sujetos diferentes o bien de los mismos sujetos pero separados en el tiempo. Para esto hemos utilizado 3 maneras diferentes de normalizar los resultados.
Para la descripción de estos tres grandes acápites, la presente tesis se ha organizado en base a un marco conceptual incial común. Los objetivos e hipótesis de cada una de estas partes se encuentran descritos para cada una de ellas. La metodología se describe para cada parte de manera separada, al igual que los resultados. Por último se ha integrado la discusión y las conclusiones de todas ellas ya que forman parte de un único gran tema y creemos que de esta manera se facilitará el aporte final de la presente tesis.
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5. Resumen
7 La musculatura abductora de cadera es de vital importancia para la estabilidad de la pelvis. Los déficits de fuerza son comunes y repercuten en la funcionalidad de los sujetos. Para evaluar la fuerza se utilizan diferenes tipos de dinamómetros y tres posiciones de medición, decúbito lateral, de pie y decúbito supino. Los resultados generalmente se expresan de diferentes maneras, algunas de los cuales consideran formas de normalización para obtener resultados más objetivos y comparables.
El propósito de este estudio fue determinar la validez de constructo y la fiabilidad en tres protocolos de evaluación de la fuerza isométrica de la musculatura abductora de cadera, utilizando un nuevo dinamómetro electromecánico funcional y secundariamente comparar tres métodos de normalización de los valores de fuerza.
Veintinueve sujetos fueron evaluados en 2 sesiones idénticas, ejecutaron tres protocolos en las posiciones decúbito lateral, de pie y decúbito supino, registrandose el peak de fuerza en términos absolutos y normalizados por la masa corporal, la masa libre de grasa y una técnica alométrica específica para la musculatura abductora de cadera.
Los mayores peak de fuerza se encontraron en la posición decúbito lateral siendo un 30%
mayores que en posición de pie y 27% mayores que en decúbito supino, esto independiente de la forma de normalización de los datos. Los protocolos presentaron altas correlaciones entre si (r: 0,72 a 0,98 p: ≤ 0,001). La mejor fiabilidad test-retest se encontró en decúbito supino y con los datos normalizados por el método alométrico (coeficientes de correlación intraclase de 0,94
y coeficiente de variación de 5,64%). Por otro lado la normalización por masa corporal en la posición decúbito lateral fue la que mostró coeficentes de correlación intraclase más bajos (O,66) y coeficentes de variación más altos (9,8%).
Como conclusión, el dinamómetro electromecánico funcional es un dispositivo válido para medir la fuerza isométrica de la musculatura abductora de cadera. Las 3 posiciones son fiables, siendo decúbito supino la mejor y expresando los datos por la técnica alométrica.
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6. Marco conceptual
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6.1. La cadera
6.1.1. Características de la articulación
La cadera es la articulación que sirve de eslabón entre la extremidad inferior y el tronco, formando parte de la región llamada pelvis. Por esta razón, tiene una compleja función que entrega la movilidad propia de una articulación del tipo esferoidea (ball and socket) permitiendo movimientos multiaxiales, con la estabilidad propia de las estructuras que deben soportar carga. Está diseñada para permitir los movimientos del pie en el espacio cuando este no se encuentra con soporte de carga (cadena cinética abierta, CCA) y permite la movilidad del tronco sobre la extremidad inferior cuando el pie se encuentra con carga (cadena cinética cerrada, CCC).
Figura 1, Articulación de la cadera o coxofemoral, tipo sinovial esfreoidea (ball and socket). Se observan el hueso coxal con el acetábulo (izquierda), superficie concava y la cabeza femoral (derecha) superficie convexa que permiten movimientos multiaxiales.
Los movimientos en la articulación se realizan por una gran cantidad de músculos que poseen líneas de acción diferentes, facilitando movimentos multidireccionales, entre los que encontramos la flexión, extensión, abducción, aducción, rotación medial y lateral. Por las características propias de la estructura anatómica muchos de los músculos motores de la articulación poseen más de una función, lo que hace más complejas la interacciones entre ellos, junto con esto, debemos agregar que algunos de ellos también mueven articulaciones a distancia como la rodilla.
6.1.2. Musculatura Abductora, importancia funcional
Dentro de los músculos de la articulación, los abductores de cadera tienen una reconocida importancia, en la estabilidad de la pelvis, especialmente cuando el sujeto se encuentra en apoyo monopodal, lo que es característico de una de las actividades funcionales más importantes que realiza el ser humano, como es la marcha (Klemetti, Steele, Moilanen, Avela, y Timonen, 2014). Junto a la musculatura debemos considerar las características biomecánicas de la articulación que debe estar preparada para recibir grandes cargas y junto con esto asegurar la movilidad de los miembros inferiores y el tronco, por lo que representa una zona relevante para mantener un adecuada funcionamiento durante actividades de la vida diaria y deportivas que impliquen la descarga de peso sobre una extremidad como la carrera y el salto (J. A. Smith, Popovich, & Kulig, 2014) (Lenhart, Thelen, y Heiderscheit, 2014).
Los músculos agonistas de la abducción son tres, Glúteo medio (Gluteus medius, GMed.), Tensor de la Fascia Lata (Tensor fasciae Latae, TFL) y Glúteo menor (Gluteus minimus, GMin)
13 (Gottschalk, Kourosh, y Leveau, 1989). Algunos autores consideran también el Sartorio (sartorius) como un sinergista del movimiento (Palastanga, Derek, y Roger, 2000).
Figura 2. Vista posterolateral de la musculatura abductora en sus planos superficial (imágen derecha) y profundo (imágen izquierda). Tomado de Gotshalk (Gottschalk et al., 1989).
Como se puede apreciar en la Figura 2, las imágenes muestran la dirección de las fibras musculares de los abductores de cadera, apreciándose que la contracción de estos músculos tracciona el fémur, especialmente desde el trocanter mayor hacia arriba mejorando la coaptación de la articulación y rotando la cabeza femoral en el plano frontal (movimiento de abducción).
Dentro de los abductores el Gmed, es el que posee la función más importante ya que se considera no sólo abductor sino también estabilizador de la pelvis (Earl, 2005). Se origina entre las líneas gluteas posterior y anterior del coxal y se inserta en el trocanter mayor en su parte
superomedial (Palastanga et al., 2000). Este músculo es el más grande de los abductores, representando un 60% de la masa total de esta musculatura (Flack, Nicholson, y Woodley, 2014). El rol estabilizador en el plano frontal se da fundamentalmente cuando una extremidad se encuentra en el aire, por ejemplo en la fase de oscilación de la marcha, en este momento el GMed contralateral (del pie de apoyo) se debe contraer para evitar el excesivo movimiento de la pelvis en el plano frontal, que povocaría la caída de la pelvis hacia la pierna que oscila. A este signo en el ambiente clínico se le denomina marcha de Trendelemburg (Hardcastle y Nade, 1985).
Figura 3. Sujeto en A con marcha normal, y en B marcha de Trendelemburg.
Como se aprecia en la Figura 3, el sujeto de la imagen A posee un GMed con una fuerza adecuada, que le permite mantener la pelvis estable durante la fase de apoyo monopodal con un mínimo desplazamiento en el plano frontal. El sujeto B presenta una debilidad del GMed derecho y se aprecia el colapso de la cadera y la caída de esta, hacia el lado contralateral (izquierdo).
15 El TFL es el más pequeño de los abductores con una masa total que representa el 11% de los abductores de cadera (Flack et al., 2014). Se origina en la parte anterior del labio externo de la cresta ilíaca y se une a la Banda iliotibial (BIT) por abajo (Palastanga et al., 2000). La principal función del TFL es la abducción de cadera, pero al ubicarse más anterior al eje lateral de la articulación, también contribuye con la flexión y la rotación interna. Se ha visto, que en caso de debilidad del GMed (principal abductor), se activa más el TFL generando una alteración cinemática en la articulación (Bewyer y Bewyer, 2003). Otro elemento importante en la funcionalidad de la cadera y de este músculo en particular es que, como ya se mencionó, tiene inserción en la BIT y por consiguiente en la tibia (tuberculo de Gerdy, lateral a la tuberosidad tibial) por lo que también contribuye con la estabilidad de esta (Palastanga et al., 2000). Junto con esto la BIT, también se inserta en la patela en su borde lateral, por lo que genera una línea de tracción lateralizante de dicho hueso y que puede comprometer la alineación y por ende el funcionamiento de esta articulación como veremos más adelante.
El GMin se ubica en un plano más profundo y también es abductor aunque menos potente que el GMed, por su menor área de sección transversal, alrededor del 20% de la masa total de abductores de cadera (Flack et al., 2014). Se origina entre las líneas glúteas anterior e inferior y se inserta al igual que el Gmed en el trocanter mayor del fémur pero en su parte anterosuperior (Palastanga et al., 2000). Este músculo también contribuye con la flexión y rotación interna de la cadera (Paré, Stern, y Schwartz, 1981).
Los músculos abductores están diseñados para trabajar en posición neutral o ligera aducción. El torque isométrico máximo es 82% más alto en posición neutra que con 25° de abducción (Neumann, 2010)
Figura 4. Fuerza isométrica máxima expresada en torque en movimiento en el plano frontal (abducción) en 30 personas sanas. tomado de Neumann, (Neumann, 2010)
Como se puede apreciar en la figura 4, el torque máximo se produce cuando la cadera esta en -10° respecto al eje horizontal, esta posición es en realidad 10° de aducción de la cadera. La posición neutra son los 0° donde se aprecia que existe una producción de fuerza mayor que en cualquier grado de abducción de cadera, dicho de otra manera, en la medida en que aumenta la abducción de la cadera, disminuye la fuerza de los músculos abductores. Probablemente este mayor desarrollo de fuerza en estas posiciones contribuye a las actividades de locomoción, sobre todo en aquellas donde las demandas son más importantes por la carga que se aplica,
17 como la carrera y el salto, ya que en estas actividades la cadera se encuentra en una mínima abducción.
6.1.3. Problemas asociados a la debilidad de abductores de cadera
Los déficits de fuerza en esta musculatura se encuentran en numerosas condiciones de salud, como el envejecimiento y también en sujetos con patologías, siendo muy importante ya que repercute en la funcionalidad de las personas (Johnson, Mille, Martinez, Crombie, y Rogers, 2004).
Dentro de las patologías, las lesiones de cadera como la osteoartritis (Dwyer, Stafford, Mattacola, Uhl, y Giordani, 2013; Loureiro, Mills, y Barrett, 2013), los reemplazos parciales o totales de la articulación (Horstmann, Listringhaus, Haase, Grau, y Mündermann, 2013) no solo tienen afectada la fuerza del lado de la lesión si no que también el contralateral (Jaramillo, Worrell, e Ingersoll, 1994).
Junto con la cadera, la zona del cuerpo que más se ha relacionado con problemas producto de la debilidad o inhibición de esta musculatura, es la rodilla. En ella se han descrito lesiones como síndrome de fricción de la Banda Iliotibial (Fredericson et al., 2000), síndrome de dolor patelofemoral (Ireland, Willson, Ballantyne, & Davis, 2003; Baldon et al., n.d.; Barton, Lack, Malliaras, y Morrissey, 2013; Boling, Padua, y Alexander Creighton, n.d.; Crossley, Zhang, Schache, Bryant, y Cowan, 2011; Finnoff et al., 2011; Lee, Souza, y Powers, 2012; Willson,
Kernozek, Arndt, Reznichek, y Scott Straker, 2011) y lesión de ligamento cruzado anterior (Hewett, 2005).
Los problemas de rodilla están asociados a un aumento en el movimiento de esta en el plano frontal, que produciría un aumento del ángulo Q y en el valgo de la rodilla (Cichanowski, Schmitt, Johnson, y Niemuth, 2007; Fredericson et al., 2000). Frente a una debilidad del GMed en el apoyo unipodal, el fémur tiende a aducir y rotar medialmente, dejando un valgo aumentado de rodilla y una pronación del pie, lo que se denomina colapso medial de la extremidad inferior (Powers, 2003). Si consideramos además que las fuerzas valgizantes sobre la rodilla aumentan 2,5 veces en la carrera versus la marcha (Novacheck, 1998) esto se hará relevante en las actividades deportivas aumentando el colapso medial del miembro inferior.
Dichos elementos podrían generar un estrés permanente sobre la articulación, lo que predispondría a las lesiones tan frecuentes en la rodilla (Cichanowski et al., 2007; Fredericson et al., 2000).
El estudio de Ireland et al. confirma esto (Ireland et al., 2003). Él estudió un grupo de mujeres con dolor patelofemoral que las comparó con un grupo de mujeres de similares características que sirvieron de control. Los resultados de su estudio mostraron que las mujeres con dolor patelofemoral tenían 26% menos de fuerza en abductores de cadera y 36% menos fuerza en rotadores externos de la misma articulación.
19 Por otra parte Boling et. al., utilizando un dinamómetro isocinético midieron las diferencias de fuerza en extensores, rotadores externos y abductores de cadera en un grupo de sujetos de 18 a 40 años con y sin dolor patelofemoral, encontrando debilidad en abductores y rotadores externos en quienes padecían de dolor patelofemoral (Boling et al., 2009.).
En otro estudio realizado por Cichanowski, et al. midieron 26 atletas, 13 de los cuales presentaban dolor patelofemoral. Ellos encontraron que la fuerza producida por los abductores y rotadores externos de cadera de la pierna lesionada eran significativamente menores que en la pierna no lesionada. También demostraron que no había diferencias significativas en la fuerza de los flexores de la cadera, extensores, aductores o rotadores internos (Cichanowski et al., 2007).
Por otra parte Willson y Davies evaluaron mediante cámaras de alta velocidad la cinemática de la cadera y rodilla, evidenciando que los sujetos que experimentaron síndrome de dolor patelofemoral tuvieron una mayor aducción de cadera que se atribuyó a la mecánica del plano frontal anormal, debido a abductores de cadera débiles en comparación con el grupo control (Willson y Davis, 2008).
En otro estudio, se midió la fuerza de los músculos que realizaban todos los movimientos de cadera en corredores y asociaron todas las lesiones del miembro inferior que se produjeron (tendinitis calcánea, síndrome de fricción de la banda iliotibial, dolor anterior de rodilla, fracturas de estrés tibial o fibular, síndrome de estrés tibial medial y fascitis plantar) a
desequilibrios musculares de cadera, que no existieron en los sujetos sanos. Haciendo especial énfasis en el rol estabilizador del GMed (Niemuth, Johnson, Myers, y Thieman, 2005).
Taunton et al. estudió a un grupo de corredores, 168 de los 2.002 lesionados que representaron el 8,4% del total, fueron diagnosticados con síndrome por fricción de la banda iliotibial. Los factores contribuyentes más importantes en su aparición fueron la debilidad de abductores de cadera, discrepancia en el largo de las piernas y una historia de correr cuesta abajo (Taunton et al., 2002).
Las debilidades de abductores también se extienden al pie, donde se han asociado lesiones como excesiva pronación (Allen y Glasoe, 2000; Tiberio, 1987) e inestabilidad crónica de tobillo (Beckman y Buchanan, 1995). Recientemente Smith et al. estudiaron los efectos de un programa de 4 semanas de entrenamiento de la musculatura abductora de cadera en un grupo de 26 sujetos con inestabilidad crónica de tobillo. Este grupo se dividió aleatoriamente en un grupo que realizó el entrenamiento y un grupo control. Junto con la fuerza de la musculatura abductora de cadera se aplicaron pruebas para el control del balance y el equilibrio como el star excursión balance test y el Balance Error Scoring System además del cuestionario de autoreporte Foot and Ankle Ability Measure activities of daily living and sports. El grupo que entrenó mejoró en todas las pruebas sugiriendo los autores que el entrenamiento de la musculatura abductora de cadera es beneficioso en el tratamiento y prevención de los síntomas recurrentes asociados a inestabilidad crónica del tobillo (B. I. Smith, Docherty, y Curtis, 2017). Powers C. et al. realizaron un estudio prospectivo para determinar si la fuerza
21 abductora de cadera es un predictor de esguinces de tobillo laterales producidos sin contacto en futbolistas hombres competitivos. Estudiaron 210 futbolistas durante una temporada (30 semanas) y encontraron que la disminución de la fuerza abductora de cadera aumentaba el riesgo de esguinces de tobillo sin contacto, el punto de corte que identificaba un alto riesgo era una fuerza de 33,8% del peso corporal, aumentando en ellos la probabilidad de lesión entre un 11,9% a un 26,7% (Powers, Ghoddosi, Straub, y Khayambashi, 2017).
Otra zona que se ha asociado a debilidades de abductores, es la columna lumbar, encontrando disfunciones y principalmente dolor (Lazennec, Brusson, y Rousseau, 2011). Un estudio realizado recientemente por Cooper et al., en 150 personas con dolor crónico lumbar y 75 personas sanas, encontró que en quienes sufrían dolor lumbar crónico era prevalente la debilidad del glúteo medio, la marcha trendelemburg y dolor a la palpación en esta misma zona (Cooper et al., 2016). Nelson-Wong et al. observaron que incluso en personas sin dolor lumbar luego de 15 minutos en posición de pie se produce una cocontracción de ambos GMed, lo que sugiere una respuesta adpatativa ante la fatiga de la musculatura paraespinal. Estos autores consideran la coactivación del GMed como un fuerte predictor de dolor lumbar (Nelson-Wong, Gregory, Winter, y Callaghan, 2008) .
En adultos mayores esta musculatura parece ser aun más relevante que en la población joven.
La reducción en la fuerza abductora de cadera parece ser uno de los principales factores en el aumento en el risgo de caídas en adultos mayores (Morcelli et al., 2016). Un 30% de las personas sobre 65 años tienen riesgo de caer lo que trae consigo lesiones, pérdida de la
independencia, calidad de vida e incluso la muerte (Boyé et al., 2014). En un estudio Arvin et al.
demostraron la importancia de la musculatura abductora de cadera en el control del equilibrio en el plano frontal en adultos mayores y como la debilidad de esta podría llevar a caídas (Arvin et al., 2016). La debilidad de estos músculos produce una fatiga más temprana y esto se asocia con mayor variabilidad en la marcha, asimetría del paso en el plano frontal y movimientos en este mismo plano más lentos (Arvin et al., 2015). En esta misma línea Addison et al.
encontraron que aquellos adultos mayores con debilidad de la musculatura abductora utilizaban estrategias menos eficientes para mantener el equilibrio ante perturbaciones del ambiente. Específicamente aquelos con musculaura débil utilizaban el paso medial para recuperar el equilibrio, minetras quienes tenían fuerza adecuada utilizaban la estrategia cruzada que es más estable para la mantención de la postura (Addison et al., 2017).
A la luz de estos antecedentes parece fundamental mantener niveles óptimos de fuerza isométrica de la musculatura de la cadera, lo que permitiría mejoras clínicas y de funcionalidad en deportistas y pacientes con trastornos musculoesqueléticos (Amorim et al., 2017; Chen y Chou, 2017; Gafner et al., 2017).
Entender el rol de la musculatura de la cadera en los movimientos de abducción, facilitaría un diagnóstico y un tratamiento efectivo en las alteraciones producidas a nivel de extremidad inferior (Kindel y Challis, 2017)
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6.2. Fuerza
El órgano capaz de generar movimiento es el músculo, en sus tres formas (Esquelético, liso y cardíaco). El músculo esquelético posee una estructura molecular que permite su acortamiento.
Este movimiento es transmitido a través del tejido conectivo hacia el hueso que forma las palancas que se mueven en torno a las articulaciones.
6.2.1. Concepto de Fuerza
La fuerza tiene numerosas definiciones y todas ellas van ligadas a la rama del saber que pretende estudiarla. Es así como para la física se define como “toda causa capaz de modificar el estado de reposo o movimiento de un cuerpo”. La fisiología, en cambio, la define como “la capacidad para generar tensión”.
Estas definiciones entregan dos formas de abordar el problema, la primera, desde el punto de vista de la física, se centra en el resultado de la producción de fuerza, en la lietratura inglesa esto se denomina force y lo que habitualmente en el ámbito de las ciencias del ejercicio se denomina “manifestación de la fuerza”. Por otro lado la fisiología se centra en el orígen o causa, es decir, el mecanísmo para generar la fuerza. El concepto anglosajón para esto es strength, y en el lenguaje de las ciencias implicadas en el movimiento se le llama, “producción de fuerza”.
Bajo este último concepto la fuerza es la manifestación de la contracción muscular que se produce por una compleja interacción entre el sistema nervioso y el músculo esquelético.
En el área de la salud y el deporte la fuerza se mide tradicionalmente a través de una contracción voluntaria máxima (CVM), que puede tener diferentes características en cuanto al tipo movimiento o la ausencia de este y la duración del mismo.
6.2.2. Importancia de la Fuerza muscular en la salud
Actualmente la evidencia existente a favor de que una buena aptitud cardiorespiratoria es un factor para prevenir numerosas enfermedades cardiovasculares, metabólicas e incluso algunos tipos de cáncer es innegable. Sin embargo, no ha sucedido lo mismo con la aptitud muscular. En los últimos años esto ha ido cambiando y la evidencia que muestra que la fuerza ocupa un lugar importante como factor protector de la salud se empieza a acumular.
El año 2008 se publica el primer estudio de Ruiz JR et al. que entrega la primera evidencia sólida de la importancia de la fuerza en el envejecicmiento saludable. Estos autores siguieron por 18,9 años a 8762 hombres de entre 20 y 80 años. Según el nivel de fuerza que tenían los clasificaron en tres tercios. Los individuos que estaban en el tercio más bajo de fuerza tenían un 50% más de probabilidades de morir por cualquier causa de muerte que los sujetos que se encontraban en el tercio superior. Lo que se repitió para el cáncer como causa de mortalidad (Ruiz et al., 2008). En esta misma línea Metter J. et al. midieron la fuerza prensora de la mano (grip) en 1071 hombres en un periodo de 25 años y vieron su impacto en la mortalidad. En este estudio
25 se asoció con un aumento en la mortalidad bajos niveles de fuerza y la tasa en que esta disminuía en el tiempo independiente del nivel de actividad física y de masa muscular. Algo interesante que se encontró en este estudio es que en menores de 60 años la tasa de pérdida de fuerza fue un factor más importante que el nivel de fuerza y en mayores de 60 años sucedió lo contrario, es decir, la fuerza fue un factor más protector que la tasa de pérdida de esta (Metter, Talbot, Schrager, y Conwit, 2002). El grupo de investigadores liderados por Laukkanen evaluaron la fuerza muscular y la movilidad como predictores de sobrevida en adultos mayores de 75 a 84 años. Midieron en más de 460 sujetos la capacidad física, velocidad de la marcha, fuerza prensora de la mano y fuerza en extensores de rodilla encontrando que la reducción de la movilidad y de la fuerza muscular incrementaban el riesgo de mortalidad en este grupo etario (Laukkanen, Heikkinen, y Kauppinen, 1995). En un estudio con adultos mayores de edad similar, entre 70 a 79 años, Newman et al. midieron la fuerza extensora de rodilla con isocinética, la fuerza prensora de mano, el área muscular con tomografia axial computada y la composición corporal con DEXA, realizando un seguimiento de 4,9 años. Mostraron que existe una fuerte asociación entre la fuerza muscular y la mortalidad y que esta condición no se dio para una baja masa muscular. La estimación del riesgo entregada por la fuerza muscular tanto de extensores de rodilla como prensora de mano era similar. Los autores postulan que factores hormonales como la disminución de la testosterona y de IGF-1 que declinan con la edad podrían explcar porqué la disminución de la fuerza parece ser un marcador potente. Junto con esto la pérdida de neuronas motoras con el envejecimiento y el proceso de reinervación de fibras tipo I resultaría en una preservación de la masa muscular con menos fibras tipo II que generarían menos fuerza muscular (Newman et al., 2006).
En el caso de los adultos mayores no solo es importante la mortalidad. La calidad de vida es relevante para mantener la dignidad de los sujetos. Brill et al. realizaron un estudio para evaluar la asociación entre el nivel de fuerza muscular y endurance con la prevalencia de limitaciones funcionales. Realizaron un seguimiento a 5 años de 3069 hombres y 589 mujeres a quienes midieron la fuerza a través de la 1 repetición máxima en los ejercicios de leg press y bench press y el endurance muscular a través de la mayor cantidad de abdominales ejecutados en 60 segundos. Concluyeron en su estudio que la mantención de la fuerza muscular a través de la vida puede reducir la prevalencia de limitaciones funcionales que trae como consecuencia una menor morbilidad y mejor calidad de vida (Brill, Macera, Davis, Blair, y Gordon, 2000).
En el caso de los niños y adolescentes la fuerza también juega un rol importante en la salud.
Smith J. et al. realizaron una revisión sistemática y metaanálisis para determinar los beneficios del fitness muscular en niños y adolescentes. Incluyeron 110 estudios y evaluaron como la aptitud muscular influía sobre la adiposidad, la salud ósea, la enfermedad cardiovascular y factores de riesgo metabólico, dolor musculoesquelético, salud sicológica y habilidades cognitivas. Se encontró una fuerte evidencia y una asociación inversa entre fuerza y adiposidad central y enfermedad cardiovascular. También se encontró fuerte evidencia de asociación positiva entre salud ósea y autoestima. La evidencia para dolor musculoesquelético expresado como dolor lumbar y la habilidad cognitiva fue inconsistente o incierta (J. J. Smith et al., 2014).
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6.2.3. Tipos de contracción muscular
La contracción muscular se puede clasificar de diferentes puntos de vista. Lamentablemente los diferentes criterios de clasificación se han utilizado en la literatura y en el lenguaje común de manera inconsistente, mezclándose estos y haciendo que muchas veces sea difícil la comunicación.
Uno de los criterios de clasificación para los tipos de contracción muscular es el tono muscular, según si este cambia o no, pudiendo ser isotónicas cuando se mantiene constante o auxotónico cuando cambia. Este criterio es el que provoca las mayores confusiones ya que las contracciones isotónicas solo se pueden provocar bajo condiciones de laborartorio, sin embargo, se ocupa este término generalmente para referirse a las contracciones donde existe movimiento del tejido muscular, lo cual es erróneo ya que en este tipo de contracciones se producen modificaciones permanentes al tono.
Otro criterio es según si hay movimiento o no, siendo estáticas aquellas donde no existe movimiento visible del segmento corporal, también se usa para referirse a estas contracciones el término isométricas. Por otro lado, están las contracciones dinámicas donde el movimiento puede ser en sentido del acortamiento muscular (se acercan los puntos de inserción muscular), denominándose concéntricas o bien en sentido contrario, es decir, de alargamiento muscular (se alejan los puntos de inserción muscular), que conocemos como excéntricas. A este tipo de contracciones dinámicas debemos agregar las isocinéticas donde el movimiento se realiza a una velocidad constante.
6.2.4. Factores que afectan la fuerza muscular
Los factores determinantes de la fuerza muscular pueden ser clasificados en:
Intrínsecos:
Tamaño Muscular: Los músculos que poseen mayores áreas de sección transversal generan mayor cantidad de fuerza, ya que poseen mayor cantidad de sarcómeros. Esta relación no es directa ya que depende de otros factores, como la dirección de las fibras musculares con el eje del tendón (ángulo de penación). Mientras menor es el ángulo de penación, la fuerza se transmite de manera más eficiente al tendón.
Bioquímica Muscular: Los diferentes músculos requieren de sustratos energéticos para poder generar los ATP necesarios para producir tensión. En relación a estos los músculos pueden contener mayores o menores cantidades de sustratos como ATP, PC, Glucógeno, etc. y por lo tanto estar mejor preparados para un determinado tipo de esfuerzo.
Perfil de Tipo de Fibra: Las células musculares poseen diferentes tipos de velocidad de acortamiento y con esto pueden generar más o menos tensión, este perfil está determinado por el uso (entrenamiento) pero también existe una determinación genética al respecto. La velocidad de acortamiento de la fibra muscular está determinada por el tipo de motoneurona que inerva el músculo.
29 Extrínsecos:
Tamaño Corporal: esta variable influye cuando queremos mostrar los resultados de un sujeto y compararlos con otro que poseen tamaños diferentes, por lo que debemos considerar su tamaño para poder realizar comparaciones. De aquí nace el concepto de fuerza relativa y absoluta. Este factor también lo debemos considerar dependiendo de la forma en que mediremos la fuerza. Como lo que medimos por fuerza habitualmente es la manifestación de ella, se puede medir mediante un aparato externo como un dinamómetro donde el peso corporal es indiferente entre diferentes sujetos o bien podemos medirlo en un gesto motriz que implique el desplazamiento corporal como el salto por ejemplo, donde el peso corporal jugará un rol importante en los resultados de nuestra medición.
Curva de longitud-tensión: La fuerza generada por un músculo está influida por la longitud inicial de este, ya que el músculo es capaz de generar más tensión en longitudes intermedias de estiramiento (longitud sarcomérica más eficiente de 2,0 a 2,2μ aproximadamente), no así en alargamiento o acortamiento. Esto se traduce en la importancia del adecuado posicionamiento del sujeto al realizar la evaluación.
Mecanismos Neuromusculares: El sistema nervioso permite que la generación de tensión sea más o menos eficiente. Es así como la coordinación intramuscular permite que cuando las fibras musculares de un músculo se contraen lo hagan sincrónicamente para generar la máxima tensión posible, considerando que cuando se contrae un
músculo, nunca en condiciones normales lo hacen todas las fibras simultáneamente.
También debemos considerar la coordinación intermuscular que permite la correcta alternancia entre contracción y relajación de músculos agonistas y antagonistas. Este fenómeno es relevante cuando comparamos sujetos con experiencias motrices previas versus sujetos inactivos en los que estos mecanismos son menos eficientes.
Condicionantes:
Edad: Debemos considerar que niños y adultos mayores poseen menores niveles de fuerza. Fenómeno que tiene su explicación en fenómenos estructurales como la menor masa muscular por aspectos fundamentalmente endocrinos en los niños y fenómenos de sarcopenia en adultos mayores.
Sexo: Las mujeres poseen menores masas musculares, por lo que son capaces de generar menos tensión en un músculo dado, especialmente cuando los resultados de la medición de la fuerza están expresados en términos absolutos.
Nivel de Actividad: este factor se refiere a cuanto se usa la musculatura, un sujeto que somete su musculatura a carga será capaz de generar mayores niveles de tensión. Es el efecto del entrenamiento que permite una adaptación del músculo a las cargas que se aplican sobre él, es importante hacer notar que esta adaptación es en el sentido positivo (aumento) y también negativo (disminución).
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6.2.5. Valoración de la Fuerza
Cuando queremos medir la fuerza, tanto en el área clínica como en la actividad física y el deporte, lo que medimos es la manifestación de la fuerza (Force), básicamente la carga que el sujeto desplaza o intenta desplazar si se trata de fuerza estática. Para poder medir lo que está pasando en el músculo (strength) requerimos equipos y procedimientos que se realizan en condiciones de laboratorio, lo que por supuesto nos entrega información muy valiosa, pero también nos aleja de la realidad de pacientes y sujetos de cualquier tipo. En este apartado me centraré en la medición de la fuerza isométrica que tiene una amplia aplicabilidad en el contexto clínico.
6.2.5.1. Valoración de la Fuerza isométrica
La Fuerza isométrica se mide como la fuerza o torque máximo producido por una contracción isométrica voluntaria máxima (FIM).
Las ventajas de la medición de la fuerza isométrica en el ambiente clínico son:
Simples de realizar, tanto para el evaluador como para el evaluado.
Existe un mínimo riesgo de lesión, especialmente cuando se entregan las instrucciones adecuadas.
Las mediciones tienen un alto grado de confiabilidad cuando se siguen los protocolos adecuados.
También es importante conocer cuales serían las desventajas de utilizar este tipo de mediciones:
Los resultados de las pruebas son ángulo dependientes, es decir el valor de la fuerza obtenido es real solo para ese ángulo (Murphy, Wilson, Pryor, y Newton, 1995; Zeh et al., 1986).
Existe poca evidencia que la medición de la fuerza isométrica se correlacione con actividades funcionales especialmente en el ámbito deportivo (Murphy et al., 1995).
Dentro de los dispositivos que se utilizan para evaluar la fuerza encontramos (Brown y Weir, 2001):
Dinamómetros: Los dinamómetros se usan para medir la fuerza y la resistencia estáticas de los músculos de prensión, así como los músculos de piernas y la espalda. La escala está fijada en un escalón o una plataforma. La cadena y la barra se ajustan según la altura del individuo que se está sometiendo a la prueba. Corresponde a un instrumento con muelle; cuando se aplica fuerza al dinamómetro, al muelle se comprime y mueve la aguja del indicador en el grado correspondiente.
Tensiómetros con cable: Los tensiómetros con cable pueden usarse para valorar la fuerza estática de numerosos grupos musculares diferentes de todo el cuerpo. Entre los diferentes
33 instrumentos se cuentan un tensiómetro, cables de acero, una mesa de pruebas, ganchos de pared, correas y un goniómetro. El cable esta unido a la pared o a los ganchos de la mesa, y el otro extremo se sujeta con una correa la parte del cuerpo que se prueba. El cable siempre está situado en ángulo recto con respecto a la palanca ósea que realiza la acción de tirar. A medida que el individuo ejerce fuerza sobre el cable el elevador del tensiómetro se deprime y una aguja indicadora de la fuerza máxima realizada registra la puntuación de la fuerza estática.
Células de carga: Estos dispositivos están diseñados para transformar una señal mecánica que consiste en la deformación de un elemento producto de la carga o fuerza aplicada sobre ella a una señal eléctrica medible y por lo tanto cuantificable. Cada célula de carga se deforma ante diferentes formas en que se aplica la carga que puede ser compresión, tensión, flexión o cizallamiento. En la actualidad este es el método más utilizado para medir la fuerza, siendo un método fiable y de gran precisión. La señal eléctrica generada va conectada a un soporte informático que permite recoger los datos y almacenarlos para su posterior tratamiento.
Dinamómetros electromecánicos (Isocinéticas): La medición isocinética de la fuerza se produce cuando un músculo se acorta a una velocidad constante, por ende la articulación que permite el movimiento lo hace a una velocidad angular constante. Para poder realizar esto se requiere de un dispositivo que proporcione resistencia al movimiento de la extremidad de modo que un segmento de miembro no pueda acelerar más allá de la velocidad angular preestablecida en él dispositivo. Como resultado, la máquina no proporciona resistencia, ni mide el torque hasta
que el segmento intenta exceder la velocidad preestablecida. En teoría, por lo tanto, cuando el segmento alcanza la velocidad preestablecida e intenta acelerar, la extremidad se moverá a una velocidad constante. Como vemos este tipo de dispositivos evalúa en forma dinámica, pero los dispositivos isocinéticos se pueden programar para trabajar en velocidad cero, funcionando como un dinamómetro común. Por esto cumplen una función dual, tanto dinámica como estática.
Con ellos se puede medir diferentes variables de la Fuerza como:
Pico máximo de fuerza (PF).
Fuerza explosiva en régimen estático en cualquier punto o tiempo y la fuerza explosiva máxima.
El tiempo transcurrido hasta alcanzar los distintos valores de fuerza.
La resistencia a la fuerza con distintos porcentajes de la FIM (fuerza isométrica máxima).
Niveles óptimos de fuerza isométrica especialmente en la musculatura de la cadera -tema de esta tesis- presentaría mejoras clínicas y de funcionalidad en deportistas y pacientes con trastornos musculoesqueléticos (Amorim et al., 2017; Chen & Chou, 2017; Gafner et al., 2017).
6.2.5.2. Consideraciones en la medición de la Fuerza
Para una adecuada medición de la fuerza se deben considerar ciertos aspectos que permitirán desarrollar las evaluaciones de una manera adecuada. Estos aspectos son los siguientes:
35 Planificación: Es muy importante antes de realizar cualquier evaluación de la fuerza tener claridad qué es lo que se quiere medir, es decir que variables de la fuerza son las útiles para cada caso en particular, como por ejemplo peak de fuerza, fuerza media, tasa de desarrollo de la fuerza, impulso, etc. Además de esto, porqué se quiere medir, para controlar el proceso de entrenamiento, rehabilitación, determinar criterios de normalidad, dar el alta, etc.
Seguridad: Se debe garantizar en todo momento la seguridad de todas las personas que intervienen en la medición. Para esto es importante inspeccionar el equipamiento para evitar accidentes, se debe proveer adecuadas condiciones de iluminación y temperatura, se debe tener planes en caso de emergencias médicas y el personal evaluador debe ser idóneo en este tipo de actividades.
Entrada en calor: El calentamiento es muy importante antes de realizar cualquier prueba de fuerza ya que prepara el cuerpo para un esfuerzo que habitualmente es máximo. Estas actividades permiten poner a punto los sistemas de aporte de energía, cardiorrespiratorio y neuromuscular.
Familiarización: es muy importante que antes de la realización de la prueba el sujeto conozca el procedimiento y lo haya vivenciado, con el objeto de disminuir el error de la medición por aspectos técnicos de ejecución.
Especificidad: Las pruebas de fuerza deben ser específicas en relación a las necesidades del individuo que será evaluado, para que los resultados sean útiles desde el punto de vista de los procesos de recuperación o de entrenamiento deportivo.
6.2.5.3. Consideraciones en la medición de la fuerza isométrica:
Dentro de los elementos más importantes a la hora de evaluar es tratar de tener una medición válida y fiable, para esto debemos reducir al máximo todos aquellos aspectos que pudieran interferir en tener resultados objetivables. En la medición de la fuerza existen una serie de factores que pueden hacer que los resultados presenten errores y por lo tanto sean poco confiables.
La Sociedad Americana de Fisiólogos del Ejercicio en sus recomendaciones de procedimientos para la evaluación precisa de la fuerza y potencia muscular establecen ciertos criterios que se deben considerar para una adecuada medición de la FIM (Brown y Weir, 2001).
Ángulo articular: como se describió anteriormente la medición de la fuerza es ángulo dependiente, por esta razón debemos considerar una adecuada elección del ángulo en el cuál debemos realizar la medición, considerando que la fuerza está influenciada por la longitud muscular y el torque por la longitud del brazo de palanca.
Duración de las contracciones: no existe un acuerdo preciso en el tiempo de cada repetición pero según Caldwell debiera ser entre 4 a 6 segundos (Caldwell et al., 1974).
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Intervalo de descanso: No existe un acuerdo exacto, el tiempo puede ser de 30 segundos si son pocas repeticiones. Para esto siempre se debe considerar el tipo de esfuerzo y el sistema de aporte de energía predominante para asegurar una adecuada cantidad de energía para realizar la prueba (ATP) y que no sea este el factor limitante de la prueba.
Número de repeticiones: se recomienda ejecutar 3 repeticiones para cada una de las pruebas que se va a realizar (Edwards, Young, Hosking, y Jones, 1977).
Intervalo promedio: En los dispositivos que permiten la grabación de la fuerza en un periodo de tiempo se recomienda tomar los valores de fuerza por 3 segundos, sin embargo no existe mucha evidencia para esta recomendación, además depende de la variable de la fuerza que se vaya a medir. Si por ejemplo medimos PF, este se alcanza antes del primer segundo, por lo que no tendría sentido.
Instrucciones estandarizadas: El feedback tanto auditivo como visual afecta los valores de fuerza obtenidos, por lo tanto es importante estandarizar el lenguaje que se va a utilizar para incentivar al sujeto a que haga el máximo esfuerzo (Caldwell et al., 1974).
Posicionamiento y estabilización: Al ser afectada la fuerza por la posición articular es importante elegir la posición adecuada considerando la longitud muscular y el brazo de
palanca.
Procedimientos estandarizados: el procedimiento completo se debería estandarizar, es decir se debe realizar un protocolo donde se consideren todos los puntos anteriores para que estas mediciones sean reproducibles a través del tiempo.
6.2.5.4. Métodos de valoración de la fuerza de cadera en el contexto clínico Es ampliamente reconocida la importancia de la fuerza muscular en el ámbito clínico. Las alteraciones de la fuerza se pueden producir por lesiones musculoesqueléticas, cardiovasculares, respiratorias, neurológicas, metabólicas, etc. Por esto es relevante tener pruebas que sean validas y confiables.
Según describe Jaric, las pruebas de fuerza muscular en el contexto clínico tienen como objetivo (Jaric, 2002):
Evaluar la función muscular.
Proveer valores normativos para la población sana.
Evaluar resultados de procedimientos terapéuticos.
Estimar el riesgo de lesiones o problemas de salud.
39 La evaluación de la fuerza en el ámbito clínico se realiza utilizando principalmente 3 procedimientos, Test muscular manual, dinamometría manual (HHD) y dinamometría isocinética.
Test Muscular manual: Este tipo de evaluación es muy sencilla y consiste en aplicar una resistencia manual por parte del evaluador a un segmento determinado y que se encuentra en una posición estandarizada (Fig. 5). La fuerza se gradúa en una escala de 0 a 5, donde 0 es la ausencia de fuerza y de actividad muscular visible (parálisis) y 5 es la posibilidad de mover el segmento ante una carga máxima ejercida por el evaluador en una posición estándar, esta posición se caracteriza por ser en contra de la fuerza de gravedad. Cuando el músculo es tan débil que no es capaz de vencer la fuerza de gravedad es necesario cambiar la posición del evaluado para tratar de minimizar este efecto, en este caso las puntuaciones son siempre menores de 2. El puntaje 1 se da cuando existe contracción muscular visible o palpable en ausencia de movimiento del segmento. El puntaje 3 se logra cundo el sujeto es capaz de movilizar el segmento a evaluar sin una carga externa, solo dada por el peso del segmento en contra de la gravedad. Las ventajas de este sistema es que solo se requiere del evaluador, sin embargo posee una validez y fiabilidad limitada, ya que depende de la expertiz del evaluador.
(Kendall FP, 1983; Hislop HJ, Avers D, Brown M, 2014)
Figura 5. Evaluación muscular manual en abductores de cadera (Hislop HJ, Avers D, Brown M, 2014)
La utilidad de las pruebas musculares manuales se orienta principalmente al ambiente clínico y cuando los músculos son débiles, especialmente en alteraciones del sistema nervioso que impliquen paresia de ellos, pero su utilidad en investigación o cuando se debe detectar pequeños cambios en la fuerza es limitada.
Dinamómetro manual (Hand Held Dynamometer, HHD): Este tipo de dispositivos consiste en un dinamómetro de un tamaño muy pequeño que permite adosarlo a la mano del evaluador para que este lo aplique a un segmento determinado (Fig. 6). La técnica de utilización es similar a la evaluación muscular manual ya que se utilizan las mismas posiciones estandarizadas para tal motivo. El dispositivo entrega el valor de fuerza expresado en newton, kilogramos o libras, por lo tanto presenta una mayor objetividad que la evaluación muscular manual a lo hora de registrar los datos. Su versatilidad permite utilizarlo en cualquier ambiente, en el caso de pacientes con algún impedimento estos pueden estar hospitalizados o bien ser ambulatorios.
Esta herramienta es de bajo costo comparativo a la isocinética. Una de las limitaciones que
41 tienen estos dispositivos es la variabilidad en los resultados que se puede producir con las diferencias de tamaño y fuerza del evaluador (Krause, Schlagel, Stember, Zoetewey, y Hollman, 2007), a pesar de esto se consideran válidos y fiables para la evaluación muscular. Para mejorar la validez y confiabilidad del instrumento se han utilizado fijaciones externas como marcos metálicos y cinchas con los HHD adheridos a ellas (Hansen, McCartney, Sweeney, Palimenio, y Grindstaff, 2015; Jackson, Cheng, Smith, y Kolber, 2016; Stark, Walker, Phillips, Fejer, y Beck, 2011).
Figura 6, La imagen muestra Dinamómetros de mano (HHD), dos de los modelos más utilizados, a la derecha el HHD Lafayette Modelo 01165 y a la izquierda el Hoggan microFET2.
Dinamometría isocinética: Los dinamómetros isocinéticos son dispositivos bastante grandes y estacionarios, sus características, han sido comentadas anteriormente, dan una gran cantidad de información relativa a la fuerza. Además de entregar valores de peak de fuerza, trabajo, potencia, etc, en modalidad isocinética nos entregan las curvas de fuerza-velocidad y la relación
de fuerza entre músculos agonistas y antagonistas. La Dinamometría isocinética ha demostrado ser un herramienta de evaluación exacta y segura y es considerada actualmente el gold estándar para analizar la fuerza muscular, pero su alto costo impide la accesibilidad a este instrumento (Kindel y Challis, 2017; Paul y Nassis, 2015). Estos dispositivos han sido diseñados para realizar evaluaciones musculares en movimientos analíticos por lo que no es posible evaluar cadenas cinéticas de movimiento, a esto también debemos agregar que se requiere de elementos de fijación diferentes dependiendo del segmento a evaluar. Estas razones hacen que estos equipos solo se puedan utilizar en pacientes ambulatorios (Fig. 7).
Figura 7, a la izquierda se observa la evaluación de la musculatura abductora de cadera con dispositivo isocinético y a la derecha otra marca de este mismo dispositivo.
43 Dinamómetro Electromecánico Funcional, FED: Un nuevo dispositivo dinamométrico ha sido diseñado para la ejecución de tareas funcionales, el Haefni Health 1.0 (HHe) (iVolution, Granada, España), permite generar movimientos en diferentes planos y ángulos. Este a diferencia del dispositivo isocinético tradicional utiliza un sistema de poleas y una sujeción muy simple para el segmento a evaluar, con esto se logra mayor libertad de movimientos lo que permite efectuar tareas específicas y naturales (Campos-Jara et al., 2017; Campos-Jara et al., 2014), es decir, nos entrega opciones de movimientos analíticos y también globales (Fig. 8). Esta mayor libertad de movimiento trae aparejado una menor estabilidad de los segmentos por lo que podría generar mayor variabilidad en los datos y por consiguiente disminuir la fiabilidad al aplicar un protocolo específico de evaluación. Sin embargo, al ser un equipo de reciente creación, no existe la evidencia ni para aseverar ni desmentir este hecho. El FED HHe permite realizar evaluaciones estáticas y dinámicas, incluyendo la modalidad isocinética (Campos-Jara et al., 2017). Otra ventaja de este nuevo dispositivo es su costo, teniendo un valor intermedio entre los HHD y las isocinéticas.
Figura 8. Dinamómetro Electromecánico Funcional HHe 1.0
6.2.5.5. Protocolos de evaluación de la musculatura abductora de cadera:
Los protocolos de evaluación se diseñan para poder estandarizar al máximo las condiciones en que estos se realizan y disminuir las fuentes de error, con el objetivo de tener mediciones válidas y confiables.
En el caso de la musculatura abductora de cadera, en el ambiente clínico se evalúa habitualmente en decúbito lateral (Syde-lyng Position, SlP), probablemente porque la posición descrita para la evaluación muscular manual es esta, presentando una buena estabilización en contra de la fuerza de gravedad. Sin embargo, en la literatura encontramos además otras dos formas, de pie (Standing Position, StP) y de cúbito supino (Supine Position, SupP). De estas tres
45 posiciones solo SlP se encuentra validada (Cahalan y Johnson, 1989; P Click Fenter, J W Bellew, T A Pitts, 2003; Frese, Brown, y Norton, 1987; Hayes y Falconer, 1992; Hislop HJ, Avers D, Brown M, 2014; Lawson y Calderon, 1997; Lourencin, Macedo, Scarpellini, y Greve, 2012; Schmitt y Cuthbert, 2008; Thorborg et al., 2011;Widler et al., 2009).
A pesar de esto, es importante tener alternativas de evaluación en el ambiente clínico, ya que muchas veces los pacientes no son capaces de adoptar una determinada posición. Las otras dos posiciones a pesar de ser menos válidas si presentan algunas ventajas por lo que pudieran ser utilizadas eventualmente. La StP se ha descrito como más fisiológica y funcional, ya que la mayoría de las actividades funcionales y se realizan en esta posición (Cahalan y Johnson, 1989;
Farrell y Richards, 1986). En SupP, la fuerza de gravedad se mantiene neutral y además es una posición donde no hay descarga de peso sobre las extremidades inferiores, genera una estabilidad dada porque todo el cuerpo esta sobre una superficie como una camilla generando una base de sustentación muchísimo más grande que en las otras 2 posiciones, junto con esto, permite no estar apoyado sobre un costado del cuerpo que pudiera presentar algún problema (Hayes y Falconer, 1992).
6.2.5.6. Métodos para expresar los resultados, Normalización en las pruebas de Fuerza.
Como se mencionó anteriormente cuando medimos en el ámbito clínico la fuerza lo hacemos a través de una contracción voluntaria máxima. Para el caso de cualquiera de los tipos de dinamometría (HHD, isocinética, FED) estas nos entregan valores de fuerza y las variables que
